【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一、二象限存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,第四象限存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小未知。一帶正電的粒子從y軸上的M點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好經(jīng)O點(diǎn)再次進(jìn)入電場(chǎng),已知MN兩點(diǎn)的連線(xiàn)與x軸的夾角為θ,且tanθ= ,帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)帶電粒子的重力。求:
(1)粒子第一次經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的速度v;
(2)粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,洛倫茲力的沖量I;
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(4)粒子連續(xù)兩次通過(guò)x軸上同一點(diǎn)的時(shí)間間隔t。
【答案】(1),速度方向與x軸正方向成45°角;(2),方向沿y軸負(fù)方向;(3);(4)
【解析】
(1)設(shè)帶電粒子從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中,水平位移為x,豎直位移為y,則有
粒子第一次經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的速度
解得
設(shè)粒子第一次經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的速度與x軸夾角為α,則
解得
即速度方向與x軸正方向成45°角。
(2)對(duì)粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,利用動(dòng)量定理有
方向沿y軸負(fù)方向。
(3)由向心力公式和牛頓第二定律得
由幾何知識(shí)得
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
由牛頓第二定律得
解得
(4)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
由周期公式得
帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
所以
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線(xiàn)下面分別懸掛兩個(gè)完全相同的小球A、B,細(xì)線(xiàn)上端固定在同一點(diǎn),繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知A球細(xì)線(xiàn)跟豎直方向的夾角為,B球細(xì)線(xiàn)跟豎直方向的夾角為,下列說(shuō)法正確的是
A. 細(xì)線(xiàn)和細(xì)線(xiàn)所受的拉力大小之比為:1
B. 小球A和B的向心力大小之比為1:3
C. 小球A和B的角速度大小之比為1:1
D. 小球A和B的線(xiàn)速度大小之比為1:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示為法拉第發(fā)明的圓盤(pán)發(fā)電機(jī),圖乙是其原理示意圖,其中的銅質(zhì)圓盤(pán)安裝在水平的銅軸上,銅質(zhì)圓盤(pán)的圓心與銅軸重合,它的邊緣正好在兩磁極之間,兩塊銅片C、D分別與圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和邊緣良好接觸,用導(dǎo)線(xiàn)將兩塊銅片與電阻R連接起來(lái)形成閉合回路,在圓盤(pán)繞銅軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)電阻R的電流是恒定的。為討論問(wèn)題方便,將磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為水平向右磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng);將圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)化為一根始終在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞銅軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、長(zhǎng)度為圓盤(pán)半徑的導(dǎo)體棒,其等效電阻為r。除了R和r以外,其他部分電阻不計(jì)。已知圓盤(pán)半徑為a,當(dāng)其以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(1)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖乙所示,求通過(guò)電阻R 的電流大小,并說(shuō)明其流向;
(2)若各接觸點(diǎn)及轉(zhuǎn)軸的摩擦均可忽略不計(jì),圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,外力需要做多少功;
(3)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓盤(pán)簡(jiǎn)化的導(dǎo)體棒的內(nèi)部電子因棒轉(zhuǎn)動(dòng)而在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受沿棒方向的洛侖茲力的分力,其大小f隨電子與圓心距離x變化的圖像如圖丙所示,試從電動(dòng)勢(shì)的定義式論證圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球,在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車(chē)制動(dòng)”后被月球捕獲,進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,如圖所示.之后,衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過(guò)幾次“剎車(chē)制動(dòng)”,最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ、Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的周期,用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度,則下面說(shuō)法正確的是( )
A. a1<a2<a3 B. T1<T2<T3 C. T1>T2>T3 D. a1>a2>a3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、Ecx,下列說(shuō)法中正確的有
A.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EBx<Ecx
B.EBx的方向沿x軸正方向
C.電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大
D.負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計(jì)),經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線(xiàn)射入板中.金屬板長(zhǎng)為L,相距為d,當(dāng)A、B間電壓為U2時(shí)電子偏離中心線(xiàn)飛出電場(chǎng)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計(jì)電子重力,下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是( )
A. U1變大,U2變大
B. U1變大,U2變小
C. U1變小,U2變大
D. U1變小,U2變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】若多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率,分別是1、10、100.用10擋測(cè)量某電阻Rx時(shí),操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,則應(yīng):
(1)將選擇開(kāi)關(guān)置于_______;
(2)將紅、黑表筆短接進(jìn)行_________;
(3)將待測(cè)電阻Rx接在________________進(jìn)行測(cè)量.若按照以上①②③步驟正確操作后,表盤(pán)的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值是________Ω.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】1844年,德國(guó)天文學(xué)家貝塞爾根據(jù)天狼星的移動(dòng)路徑出現(xiàn)的波浪圖形,推斷天狼星是雙星系統(tǒng)中的一顆星,因?yàn)樵撔窃诟浇臻g中沿一條呈波形的軌跡運(yùn)動(dòng).天狼星及其伴星都在各自軌道上互相繞轉(zhuǎn),繞轉(zhuǎn)的周期是49.9年,平均距離約為日地距離的20倍.如果由天文觀察測(cè)得某雙星系統(tǒng)A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知運(yùn)動(dòng)周期為T,兩星體之間的距離為r,繞行中心為O,引力常量為G。則( 。
A.可求出雙星系統(tǒng)的平均密度
B.可求出雙星系統(tǒng)中任一星體的質(zhì)量
C.可求出雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量
D.雙星系統(tǒng)中質(zhì)量大的星體離繞行中心O遠(yuǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電燈L標(biāo)有“4 V,1 W”的字樣,滑動(dòng)變阻器R總電阻為50 Ω,當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí),L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)為0.45 A,由于外電路某處發(fā)生故障,電燈L突然熄滅,此時(shí)電流表示數(shù)為0.5 A,電壓表示數(shù)為10 V。若導(dǎo)線(xiàn)完好,電路中各處接觸良好,電表均為理想電表,則下列判斷正確的是( )
A. 發(fā)生的故障是斷路
B. 發(fā)生的故障是短路
C. 電源的電動(dòng)勢(shì)為12.5 V、內(nèi)阻為0.5 Ω
D. 發(fā)生故障前,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為20 Ω
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